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低轨卫星网络中高效资源利用的组播算法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:0
  • 页码:1064-1073
  • 语言:中文
  • 分类:TP393[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学新航行系统民航重点实验室,北京100083
  • 相关基金:本课题得到国家自然科学基金(60532030,10577005)和航天科技创新基金资助.
  • 相关项目:多跳移动空基信息网络中的有效结构组织和信息传输理论及应用研究
中文摘要:

为了解决低轨卫星网络中现有典型源组播算法的信道资源浪费问题,提出了一套单核共享树组播算法,即核心群合并共享树(CCST)和加权CCST(w-CCST)算法.CCST算法包括动态近似中心(DAC)选核方法和核心群合并组播路径构建方法.DAC方法根据组成员在网络中的分布情况自适应选择最优核;在核心群合并方法中,以核节点作为初始核心群,通过核心群和剩余组成员的最短路径方法逐步扩展直至整棵组播树构建完成,从而使得组播树的树代价最小,大大提高了网络的传输带宽利用率和传输效率.在w-CCST算法中,可以通过调整加权因子来适度增大树代价、降低端到端传播时延以满足某些端到端时延要求苛刻的实时组播业务.最后,通过仿真与其它算法进行了性能对比,仿真结果说明CCST组播树的平均树代价比其它组播树显著降低,平均端到端传播时延比其它组播树稍高;w-CCST算法的平均端到端传播时延性能好于CCST算法,树代价性能稍差,说明使用加权因子可以在组播树的树代价和端到端传播时延性能之间作折中.

英文摘要:

To resolve the channel resources waste problem of the typical source-based multicast routing algorithm in low earth orbit (LEO) satellite IP networks, this paper proposes a new core-based shared tree algorithm called the core-cluster combination shared tree (CCST) algorithm and its improved version (i. e. the w-CCST algorithm). The CCST algorithm consists of the dynamic approximate center (DAC) core selection method and the core-cluster combination multicast route construction method. The DAC method can adaptively select the optimal core node according to group distribution in the network. And the core-cluster combination method takes core node and its nearest group member in hops as initial core-cluster, and expands it to construct entire multicast tree with the lowest tree cost stepwise by a shortest path scheme between newly-generated core-cluster and surplus group members, which can greatly improve transport bandwidth utilization and transport efficiency. In the w-CCST algorithm, a weighted factor is used to make tradeoff between tree cost and end-to-end propagation delay. Therefore, tree cost can be increased a bit and meanwhile end-to-end propagation delay is decreased slightly to meet strict end-to-end delay requirements of some real-time multicast applications by adjusting the weighted factor. Performance of the CCST and w-CCST algorithms is compared with severalother algorithms. And simulation results show that average tree cost of the CCST multicast tree is greatly lower than that of multicast tree of other algorithms, and its average end-to-end propagation delay is a bit higher than that of others, while average end-to-end propagation delay of the w-CCST multicast tree is lower than that of the CCST multicast tree.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433